Psihedelicele și anestezicele provoacă reacții chimice neașteptate în creier

Neurocercetătorii au cartografiat creierul uman sub influența a 10 substanțe și au descoperit reacții chimice neașteptate.

Creierul este cea mai complexă parte a corpului uman. Pentru ca acesta să funcționeze fără probleme, mai mult de 100 de tipuri de neurotransmițători trebuie să trimită mesaje prin mai multe regiuni ale materiei albe și cenușii.

• Telescopul Webb a găsit o populație neobișnuit de mare de asteroizi între Jupiter și Marte
• Un nou studiu dezvăluie cum au jucat cometele un rol „major” în apariția vieții pe Pământ

Este dificil pentru cercetători să urmărească numărul imens de conexiuni pe care le creează acești mesageri chimici; Google a creat recent una dintre cele mai detaliate hărți ale modelelor de conectivitate neuronală, dar chiar și gigantul tehnologic s-a putut concentra doar pe o mică secțiune a creierului.

Deși ar putea dura zeci de ani până când cineva va cartografia complet creierul uman, există modalități de a urmări diferite aspecte ale conectivității. Un nou studiu publicat în Science Advances a folosit substanțe precum ketamina și anestezicul chirurgical propofol pentru a urmări ce sisteme de neurotransmițători activează aceste produse farmaceutice.

Descoperirile ajută la identificarea asocierilor dintre aceste medicamente și neurotransmițători. De asemenea, ar putea ajuta la identificarea de noi opțiuni de tratament pentru anumite afecțiuni și boli, deoarece autorii au descoperit că regiunile creierului modificate în mod obișnuit de diferite substanțe au fost adesea afectate de diferite tulburări neurologice.

Cum funcționează substanțele halucinogene în creier?

Agenții farmacologici precum substanțele halucinogene au utilizări importante în medicină, spune Andrea Luppi, cercetător postdoctoral în neuroștiințe de rețea la Institutul Alan Turing (Regatul Unit). „Anestezicele sunt extrem de utile pentru intervenții chirurgicale. Modafinilul și metilfenidatul sunt folosite pentru a trata anumite afecțiuni. Deci este important să știm cum acționează acestea asupra creierului pentru a-și face efectul”, spune Luppi.

Dar aceste tipuri de substanțe chimice pot fi dificil de înțeles, deoarece activează mai mult de un receptor de neurotransmițători. Cunoașterea modului în care acestea funcționează în creier poate îmbunătăți modul în care sunt utilizate în practica clinică în viitor.

Dar nu este suficient să prezici mecanismul unui medicament bazat exclusiv pe efectele sale clinice. Există, de asemenea, șansa ca aceste medicamente să influențeze și alți neurotransmițători dincolo de țintele lor principale, scrie Popular Science.

Pentru a răspunde la aceste întrebări, Luppi și coautorii au analizat două seturi de date de neuroimagistică din studiile anterioare pentru a identifica moduri în care creierul uman se schimbă sun influența a 10 substanțe halucinogene.

Aceste substanțe se încadrează în trei categorii: psihedelice (psilocibină, DMT, LSD, MDMA, ayahuasca și ketamină), anestezice (propofol și sevofluran) și amplificatori cognitivi (modafinil și metilfenidat). Primul set de date, bazat pe scanările PET ale 1.200 de persoane, a ajutat echipa să schițeze 19 tipuri de molecule din creier: toți receptorii și transportorii de neurotransmițători.

Reacții chimice neașteptate ale acestor substanțe

Al doilea set de date a folosit scanările RMNf ale 224 de persoane care au avut expunere acută la una dintre cele 10 substanțe. Potrivit autorilor, acesta este cel mai mare studiu RMNf de până în prezent care a trasat o hartă detaliată a peisajului neurotransmițătorilor atunci când persoana se află sub influență.

Cartografierea creierului a arătat că substanțele funcționează cu mai multe sisteme de neurotransmițători. Cartografierea a arătat relațiile așteptate, cum ar fi legătura dintre MDMA și ținta sa bine-cunoscută, receptorul serotoninei 2A.

Cu toate acestea, echipa a observat că unele substanțe, cum ar fi anestezicele și psihedelicele, pot avea reacții chimice neașteptate. De exemplu, anestezicele administrate în cel mai mic dozaj țintesc în primul rând moleculele din creier numite receptori GABA_A. Dar moleculele de care se leagă aceste substanțe se modifică pe măsură ce dozele cresc, au descoperit autorii, activând un grup mai divers de neurotransmițători.

Studiul ar putea duce la crearea de noi tratamente

„Suntem obișnuiți să credem că multe substanțe au doar o singură țintă moleculară sau câteva. Ceea ce vedem sugerează că, chiar și atunci când o substanță își exercită efectul printr-un receptor specific, aceasta poate avea consecințe în aval asupra multor sisteme de neurotransmițători. Acest lucru întărește ideea că creierul este un sistem complex”, spune Luppi.

Potrivit autorilor studiului, cartografierea lor oferă noi oportunități de a explora modul în care fiecare dintre aceste substanțe influențează peisajul neurotransmițătorilor. De asemenea, ar putea ajuta la examinarea anumitor substanțe pentru tratamente neuropsihiatrice.

Modificările în activitatea creierului cauzate de aceste substanțe sunt similare cu schimbările observate în creierul pacienților cu afecțiuni precum autismul, depresia și schizofrenia, spun autorii. Administrarea de astfel de substanțe care refac conexiunile în zonele cerebrale afectate funcțional ar putea fi o altă opțiune de tratament pentru persoanele care trăiesc cu aceste afecțiuni.

Vă recomandăm să citiți și:

Simpla senzația de foame ar putea fi suficientă pentru a încetini procesul de îmbătrânire

Ce este adenomioza, afecțiunea care apare la una din cinci femei?

Cercetătorii încearcă să afle dacă animalele pot simți rușine la fel ca oamenii

Cu sutien sau fără? Un studiu arată de ce femeile nu ar trebui să poarte sutien